जैकब बेकेंस्टीन

जैकब बेकेंस्टीन

जैकब डेविड बेकेंस्टीन (हिब्रू: יעקב דוד בקנשטיין; 1 मई 1947 – 16 अगस्त 2015) एक मैक्सिकन मूल के अमेरिकी-इजरायली सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी थे, जिन्होंने ब्लैक होल ऊष्मागतिकी की नींव और सूचना तथा गुरुत्वाकर्षण के बीच संबंधों के अन्य पहलुओं में मौलिक योगदान दिया।

प्रारंभिक जीवन और शिक्षा

जैकब बेकेंस्टीन का जन्म मैक्सिको सिटी में जोसेफ और एस्तेर (नी व्लादास्लावोट्स्की) के घर हुआ था, जो पोलिश यहूदी थे और मैक्सिको चले गए थे। वह अपने शुरुआती जीवन में संयुक्त राज्य अमेरिका चले गए और 1968 में अमेरिकी नागरिकता प्राप्त की। वह इजरायल के नागरिक भी थे।

बेकेंस्टीन ने ब्रुकलिन पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट (जिसे अब न्यूयॉर्क यूनिवर्सिटी टंडन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के नाम से जाना जाता है) में पढ़ाई की, जहाँ उन्होंने 1969 में स्नातक और मास्टर डिग्री प्राप्त की। इसके बाद उन्होंने 1972 में प्रिंसटन यूनिवर्सिटी से जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर के निर्देशन में पीएचडी की डिग्री प्राप्त की।

बेकेंस्टीन की अपनी पत्नी बिल्हा से तीन संतानें थीं। तीनों बच्चे, येहुनादाव, उरिया और रिवका बेकेंस्टीन, वैज्ञानिक बने। बेकेंस्टीन एक धार्मिक और आस्तिक व्यक्ति के रूप में जाने जाते थे, और उन्हें यह कहते हुए उद्धृत किया गया था: "मैं दुनिया को ईश्वर की रचना के रूप में देखता हूँ, उन्होंने बहुत विशिष्ट नियम निर्धारित किए हैं और हम वैज्ञानिक कार्य के माध्यम से उन्हें खोजने में आनंद लेते हैं।"

वैज्ञानिक करियर

1972 तक, बेकेंस्टीन ने ब्लैक होल तारकीय घटना के बारे में तीन प्रभावशाली शोध पत्र प्रकाशित किए थे, जिसमें 'नो-हेयर' प्रमेय (no-hair theorem) का प्रतिपादन किया गया और ब्लैक होल ऊष्मागतिकी पर एक सिद्धांत प्रस्तुत किया गया। आने वाले वर्षों में, बेकेंस्टीन ने ब्लैक होल की अपनी खोज जारी रखी और उनकी एन्ट्रॉपी और क्वांटम द्रव्यमान पर शोध पत्र प्रकाशित किए।

बेकेंस्टीन 1972 से 1974 तक ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टरल फेलो थे। फिर वह इजरायल चले गए और बीयरशेबा में बेन-गुरियन यूनिवर्सिटी ऑफ द नेगेव में व्याख्यान और शिक्षण कार्य किया। 1978 में, वह पूर्ण प्रोफेसर बने और 1983 में खगोल भौतिकी विभाग के प्रमुख बने।

1990 में, वह यरूशलेम की हिब्रू यूनिवर्सिटी में प्रोफेसर बने और तीन साल बाद उन्हें सैद्धांतिक भौतिकी विभाग का प्रमुख नियुक्त किया गया। 1997 में उन्हें इजरायल एकेडमी ऑफ साइंसेज एंड ह्यूमैनिटीज के लिए चुना गया। वह 2009 और 2010 में इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी में विजिटिंग स्कॉलर थे।

दुनिया भर में व्याख्यानों और रेजीडेंसी के अलावा, बेकेंस्टीन ने हिब्रू यूनिवर्सिटी में सैद्धांतिक भौतिकी के पोलाक प्रोफेसर के रूप में अपनी मृत्यु तक सेवा की, जब 68 वर्ष की आयु में हेलसिंकी, फिनलैंड में उनका निधन हो गया। 16 अगस्त 2015 को उनका अप्रत्याशित निधन हो गया, जो अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी का आइंस्टीन पुरस्कार प्राप्त करने के कुछ ही महीने बाद हुआ, "ब्लैक होल एन्ट्रॉपी पर उनके अभूतपूर्व कार्य के लिए, जिसने ब्लैक होल ऊष्मागतिकी के क्षेत्र को लॉन्च किया और क्वांटम यांत्रिकी और गुरुत्वाकर्षण को एकीकृत करने के लंबे प्रयास को बदल दिया"। हेलसिंकी की यात्रा के दौरान उनका निधन हो गया।

भौतिकी में योगदान

1972 में, बेकेंस्टीन पहले व्यक्ति थे जिन्होंने सुझाव दिया कि ब्लैक होल में एक अच्छी तरह से परिभाषित एन्ट्रॉपी होनी चाहिए। उन्होंने लिखा कि ब्लैक होल की एन्ट्रॉपी उसके (ब्लैक होल के) घटना क्षितिज (event horizon) के क्षेत्रफल के समानुपाती होती है। बेकेंस्टीन ने ब्लैक होल को शामिल करने वाले सिस्टम के लिए ऊष्मागतिकी का सामान्यीकृत दूसरा नियम, ब्लैक होल ऊष्मागतिकी भी तैयार किया। दोनों योगदानों की पुष्टि तब हुई जब स्टीफन हॉकिंग (और स्वतंत्र रूप से, ज़ेल्डोविच और अन्य) ने दो साल बाद हॉकिंग विकिरण के अस्तित्व का प्रस्ताव रखा। हॉकिंग ने शुरू में बेकेंस्टीन के विचार का विरोध इस आधार पर किया था कि एक ब्लैक होल ऊर्जा का विकिरण नहीं कर सकता है और इसलिए उसमें एन्ट्रॉपी नहीं हो सकती है। हालाँकि, 1974 में, हॉकिंग ने एक लंबी गणना की जिसने उन्हें आश्वस्त किया कि कण वास्तव में ब्लैक होल से उत्सर्जित हो सकते हैं। आज इसे हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है। बेकेंस्टीन के डॉक्टरेट सलाहकार, जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर ने भी उनके साथ मिलकर 1970 के दशक की शुरुआत में 'नो-हेयर' प्रमेय विकसित करने के लिए काम किया, जो व्हीलर के इस कथन का संदर्भ है कि "ब्लैक होल के बाल नहीं होते हैं"। बेकेंस्टीन का सुझाव अस्थिर साबित हुआ, लेकिन यह क्षेत्र के विकास में प्रभावशाली था।

ब्लैक होल ऊष्मागतिकी पर अपने काम के आधार पर, बेकेंस्टीन ने 'बेकेंस्टीन बाउंड' का भी प्रदर्शन किया: अंतरिक्ष के एक दिए गए सीमित क्षेत्र में संभावित रूप से संग्रहीत की जा सकने वाली सूचना की मात्रा की एक अधिकतम सीमा होती है जिसमें ऊर्जा की एक सीमित मात्रा होती है (जो होलोग्राफिक सिद्धांत के समान है)।

1982 में, बेकेंस्टीन ने अस्थिर भौतिक स्थिरांकों को संभालने के लिए विद्युत चुंबकत्व के नियमों को सामान्य करने के लिए एक कठोर ढांचा विकसित किया। उनका ढांचा फाइन-स्ट्रक्चर कांस्टेंट को एक स्केलर फील्ड द्वारा प्रतिस्थापित करता है। हालाँकि, बदलते स्थिरांकों के लिए यह ढांचा गुरुत्वाकर्षण को शामिल नहीं करता था।

2004 में, बेकेंस्टीन ने एक सापेक्षतावादी संस्करण विकसित करके मोर्देहाई मिलग्रोम के संशोधित न्यूटोनियन डायनेमिक्स (MOND) सिद्धांत को बढ़ावा दिया। इसे टेंसर/वेक्टर/स्केलर के लिए TeVeS के रूप में जाना जाता है और यह एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को बदलने के लिए स्पेसटाइम में तीन अलग-अलग क्षेत्रों को पेश करता है।

पुरस्कार और मान्यता

- 1977 में विज्ञान के लिए अर्न्स्ट डेविड बर्गमैन पुरस्कार (इजरायल)

- 1981 में भौतिकी में अनुसंधान के लिए लैंडौ पुरस्कार (इजरायल)

- 1981 में ग्रेविटी रिसर्च फाउंडेशन (संयुक्त राज्य अमेरिका) के लिए प्रथम पुरस्कार निबंध

- 1988 में भौतिक विज्ञान में रोथ्सचाइल्ड पुरस्कार

- 1997 में इजरायल एकेडमी ऑफ साइंसेज एंड ह्यूमैनिटीज के लिए चुने गए

- 2001 में ग्रेविटी रिसर्च फाउंडेशन के लिए द्वितीय पुरस्कार निबंध

- 2003 में वर्ल्ड ज्यूइश एकेडमी ऑफ साइंसेज के लिए चुने गए

- 2011 में सटीक विज्ञान में वीज़मैन पुरस्कार (तेल अवीव, इजरायल)

- 2015 में अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी का आइंस्टीन पुरस्कार

प्रकाशित कार्य

- J. D. Bekenstein, Information in the Holographic Universe. Scientific American, खंड 289, संख्या 2, अगस्त 2003, पृष्ठ 61.

- J. D. Bekenstein and M. Schiffer, Quantum Limitations on the Storage and Transmission of Information, Int. J. of Modern Physics 1:355–422 (1990).

- J. D. Bekenstein, Entropy content and information flow in systems with limited energy, Phys. Rev. D 30:1669–1679 (1984) . [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Communication and energy, Phys. Rev A 37(9):3437–3449 (1988) . [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Entropy bounds and the second law for black holes, Phys. Rev. D 27(10):2262–2270 (1983). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Specific entropy and the sign of the energy, Phys. Rev. D 26(4):950–953 (1982). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Black holes and everyday physics, General Relativity and Gravitation, 14(4):355–359 (1982). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Universal upper bound to entropy-to-energy ratio for bounded systems, Phys. Rev. D 23:287–298 (1981). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Energy cost of information transfer, Phys. Rev. Lett 46:623–626. (1981). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Black-hole thermodynamics, Physics Today, 24–31 (जनवरी 1980).

- J. D. Bekenstein, Statistical black hole thermodynamics, Phys. Rev. D 12:3077–3085 (1975). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Generalized second law of thermodynamics in black hole physics, Phys. Rev. D 9:3292–3300 (1974) . [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Black holes and entropy, Phys. Rev. D 7:2333–2346 (1973). [citeseer]

- J. D. Bekenstein, Black holes and the second law, Nuovo Cimento Letters 4:737–740 (1972).

- J. D. Bekenstein, Nonexistence of baryon number of static black holes, Phys. Rev. D 5:2403–2412 (1972). [citeseer]